重大发现！9 号染色体 294 kb 缺失调控木豆小叶大小与生物量，为增产育种指明方向

为探究木豆（Cajanus cajan）叶形态和生物量的遗传调控机制，研究人员开展对木豆小叶突变体（sl1）的研究。通过 BSA-seq、精细定位等技术，发现 9 号染色体 294 kb 缺失致其叶小、生物量低，还明确了相关激素代谢变化和候选基因，为木豆增产的标记辅助选择提供靶点。

　　叶大小对光合作用能力至关重要，它会影响有机物的产生和生物量产量。本研究鉴定并描述了通过航天诱变产生的木豆（Cajanus cajan）小叶突变体（sl1）。与野生型 “琼中” 相比，sl1表现出叶面积、株高、茎直径和生物量显著降低，呈现矮化表型。遗传分析证实，sl1表型由单个隐性位点控制。群体分离分析测序（BSA-seq）和精细定位确定，致病突变是 9 号染色体上一个 294 kb 的缺失，该缺失涵盖 21 个基因。转录组分析鉴定出 1039 个差异表达基因（DEGs），这表明植物激素信号通路等受到了干扰。对 28 种目标植物激素代谢物的分析显示，与野生型相比，sl1突变体有显著变化，其中独脚金内酯（strigolactone）、吲哚 - 3 - 乙酸甲酯（methyl indole-3-acetate）和反式玉米素核苷（trans-zeatin-riboside）水平升高，而赤霉素 A₃（gibberellin A₃）、N⁶- 异戊烯基腺嘌呤（N⁶-isopentenyladenine）和茉莉酸甲酯（methyl jasmonate）水平降低。细胞学分析表明，sl1叶片中的细胞数量减少，这导致了小叶尺寸减小。基于表达模式的改变及其在叶片发育中的潜在作用，在缺失区域内的 3 个候选基因CC09g01700、CC09g01705和CC09g01707被列为重点研究对象。这些发现阐明了木豆叶形态和生物量的遗传调控机制，为标记辅助选择以提高木豆产量提供了潜在靶点。